Mandala hecha de bacterias – Wissenschaft.de

(Foto: Kwang Tao Chu)

Una biopelícula bacteriana cartografió este patrón de anillos concéntricos a medida que se desarrollaba. Detrás de la división en diferentes secciones hay un tipo de reloj molecular que antes era desconocido para las bacterias.

Las biopelículas están formadas por comunidades de microorganismos como las bacterias en la capa de moco que las forma. Se forman a partir de diferentes tipos de células y se encuentran en todas partes: en los dientes, en el suelo, en las plantas. Hasta ahora se suponía que no podían organizarse de manera ordenada, como se sabe de las plantas y animales más avanzados. Un equipo de biólogos dirigido por Gurul Soil de la Universidad de California en San Diego, refutó esta suposición utilizando una biopelícula hecha de Bacillus subtilis. Con la ayuda de experimentos y un modelo matemático, también descubrieron el mecanismo genético subyacente.

Sowell explica las consecuencias de largo alcance de este hallazgo para la biología: “Desde un punto de vista biológico, nuestros resultados indican que el concepto de formación de patrones celulares durante la evolución es mucho más antiguo de lo que se suponía anteriormente. La capacidad de las células para dividirse en el espacio y el tiempo claramente no se originó en las plantas y los vertebrados, pero podría remontarse a más de mil millones de años”.

Cuando la biopelícula se expande y agota los nutrientes, las deficiencias de nutrientes se propagan como una ola a través de la comunidad bacteriana. Esto congela una especie de reloj molecular en cada celda en un momento y lugar específicos. Como resultado, se forman patrones a partir de áreas de células repetitivas en diferentes estados metabólicos. Este mecanismo muestra similitudes con el llamado modelo frontal de reloj y onda, que se discute como una descripción del proceso de embriogénesis en vertebrados.

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“Podemos ver que las comunidades bacterianas no son solo bolas de células”, dice Sowell. Tiene grandes esperanzas en la nueva similitud de los patrones de crecimiento en bacterias y otros organismos: “Con el sistema bacteriano podemos proporcionar algunas respuestas que son difíciles de obtener en sistemas de vertebrados y plantas porque las bacterias proporcionan sistemas experimentalmente accesibles que brindan nuevos conocimientos en desarrollo. “

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